«¿Por qué no usamos la estación espacial internacional como una nave interplanetaria?». Esta es quizás una de las preguntas más habituales que se suele escuchar en los círculos de aficionados a la astronáutica. En realidad, la ISS nunca fue diseñada para viajar más allá de la órbita baja (LEO), así que mejor nos olvidamos de emplear la mayor estructura espacial creada por el hombre para trasladarnos por el Sistema Solar. O quizás no. Puede que después de todo sí que seamos capaces de buscarle algún uso de cara a los viajes interplanetarios.
Tras la cancelación del Programa Constellation, la NASA lleva años buscando posibles objetivos para misiones fuera de la órbita baja que no requieran el uso de grandes naves con enormes cantidades de combustible. Eso deja fuera la superficie lunar o la marciana, pero a cambio podríamos enviar misiones tripuladas a los puntos de Lagrange, a un asteroide cercano o a la órbita de Marte.
Pese a ser objetivos modestos, este tipo de misiones requiere el uso de lanzadores enormes -y caros- similares al SLS o al desaparecido Ares V. Una forma de evitar el cuello de botella de los cohetes gigantes es utilizar la ISS para montar parte de nuestra nave interplanetaria empleando solamente cohetes de potencia media como el Protón ruso o el Atlas V norteamericano. Una vez la nave esté lista, podremos unirle un módulo de propulsión solar eléctrica con motores iónicos y ya está. El diseño más simple estudiado por la NASA requeriría solamente seis módulos con una masa total de 55 toneladas. Los elementos principales consistirían en un bloque central basado en los nodos de la ISS, un módulo hábitat -diseñado a partir de los MPLM– con víveres y sistemas de soporte vital y otro módulo de servicio con una esclusa y paneles solares. Por último se acoplaría una estación rusa de tipo DOS similar al módulo Zvezdá de la ISS. El módulo ruso aportaría sistemas redundantes, además de motores para maniobrar todo el conjunto. Acopladas a este complejo tendríamos dos naves para el transporte de tripulaciones, una Soyuz TMA y una Orión/MPCV.
Los módulos de diseño norteamericano se ensamblarían en la ISS usando lanzadores Atlas V. Una vez finalizada esta etapa, se acoplaría una nave Orión y el conjunto se separaría de la ISS para permitir el acoplamiento del módulo ruso. Entonces se uniría la etapa de propulsión solar eléctrica de 400 kW que habría sido lanzada previamente. Poco después, la nave pondría rumbo al espacio cislunar o a un asteroide cercano.
El primer objetivo de una misión de este tipo podrían ser los puntos de Lagrange del sistema Tierra-Luna, muy fáciles de visitar si empleamos una órbita de baja energía. Este tipo de trayectoria requiere a cambio aumentar la duración del tiempo de vuelo de forma considerable (semanas o meses en vez de días), pero podemos aprovechar esta circunstancia a nuestro favor con el fin de probar la tecnología necesaria para viajes tripulados interplanetarios, incluyendo sistemas de soporte vital avanzados y medidas activas contra la radiación. La etapa de propulsión eléctrica podría regresar a la ISS para ser cargada de combustible antes de regresar otra vez al espacio profundo para recoger a la estación cislunar (o bien se podría emplear una segunda etapa de propulsión eléctrica).
Trayectoria para alcanzar los puntos de Lagrange EML-1 y EML-2 usando propulsión eléctrica (ESA).
Tiempo de vuelo a los puntos de Lagrange lunares usando propulsión eléctrica en función de la masa y de la potencia del sistema (ESA).
La ISS ya cuenta con algunos sistemas de soporte vital redundantes que podrían ser utilizados en una misión interplanetaria, como es el caso de los aparatos que generan oxígeno a partir del agua no potable (Elektron) o los que se emplean eliminar el dióxido de carbono (Vozdukh). No obstante, habría que desarrollar nuevas tecnologías menos dependientes de los suministros terrestres, además de estudiar los efectos de la microgavedad en el ser humano a largo plazo, una línea de investigación que desgraciadamente ha sido abandonada (el récord de permanencia en el espacio sigue en posesión de Valeri Poliákov después de 16 años).
Si queremos viajar a los asteroides cercanos (NEOs) o a la órbita marciana, se podría emplear la misma tecnología como punto de partida, aunque habría que crear sistemas de propulsión más potentes y ampliar el número de módulos de nuestra nave. En este caso, debemos tener en cuenta que estamos hablando de misiones con una duración de uno a varios años.
Por supuesto, estos planes son en la actualidad una quimera, pero lo importante es que nos demos cuenta de la facilidad con la que podríamos viajar por todo el espacio cislunar utilizando tecnología que tenemos al alcance de la mano. Sin embargo, la idea de emplear la ISS como astillero orbital tiene sus inconvenientes, por supuesto. Por ejemplo, la puesta en órbita de la etapa de propulsión iónica requeriría numerosos lanzamientos de cohetes convencionales, por lo que este tipo de misión no sale «gratis» en términos energéticos, ni mucho menos. Pero nadie dijo que salir de nuestro planeta fuese una tarea fácil…
Muy interesante, es un concepto simple y probado.
Probablemente tambien seria util para hacer dos viajes cada cinco años a algun lado y mientras no se usa para ese fin, serviria como segunda ISS.
Que increíble que sabiendo que se tiene la tecnología y lo que falta no es tan difícil de hacer (relativo), solo por culpa de los políticos y su estreches mental, no se pueda lograr.
Porque la NASA nunca contempla un reactor nuclear como los Rusos, para una nave interplanetaria?. Es por temas de seguridad durante las operaciones de la nave o por presiones de los ecologistas sin fundamentos?. Esta idea parece mas realista y menos costosa que el NAUTILUS-X y las otras.
Me gustaba mucho una idea que encontré en Internet: usar una de las lanzaderas, sin protección térmica ni superficies de control, como hábitat permanente en órbita. Se podria lanzar por sí sola y usarse en vez de la Orion y el módulo hinchable, con el módulo dormitorio y la esclusa en la bodega de carga. El artículo que yo leí también proponía hacer habitable el tanque externo y acoplarlo al conjunto.
Por cierto, que parece una alternativa al OPSEK ruso…
Esto es solo humo y no se va a hacer realidad. No se para que nos ponen estas bonitas imagenes, es solo para ilusionarnos pero al volver a la realidad se da uno cuenta de que esto es solo un cuento por que la nasa no tiene ambiciones y no las tendra en decadas, por lo tanto no os hagais ilusiones por que el futuro es negro como la noche.
jorge m.g.
Ya se me ocurrio como enviar a la ISS al infinito y mas alla sin tener que ponerle motores:
Le ponemos una enorme solar sail y disparandole con un laser desde la tierra (Jej, podria ser desde la estacion Terra 3, tienen experiencia segun recuerdo) y lentamente la empujamos al carajo.
Gracias a todos por los comentarios.
Un apunte: es importante tener en cuenta que este sistema no es gratis. No se puede «engañar» al Delta-V, así que hay que lanzar la misma masa que con un cohete gigante, sólo que al utilizar la ISS no se corre tanta prisa a la hora de lanzar los componentes.
@Orlando: el VASIMR es prometedor, pero por ahora es sólo eso: un concepto prometedor.
@Miguel: se puede añadir un mñodulo lunar o marciano, pero en este caso la Delta-V es la misma que en una misión Apolo, por lo que el número de lanzamientos se multiplica.
@Sergei: no es una idea loca el usar los gases d ela atmósfera para sacar el combustible. Ahí tienes el PROFAC:
http://zemiorka.blogspot.com/2009/04/recientemente-nos-hemos-enterado-de-una.html
@Anónimo: la energía nuclear es tabú en EEUU en estos momentos.
@Medved: con respecto al tamaño, sí que se parece un poco al OPSEK, pero supongo que es por el añadido del módulo ruso.
Saludos
Me parece mucho mas interesante tener una estacion internacional en orbita baja para hacer experimentos en microgravedad, que dedicarse a vagar por el espacio.
¿hay límite de carácteres? No me sale un comentario que había currado algo 😛
Se alega una y otra vez por mucha gente que es mejor hacer hospitales, eliminar el hambre, escuelas que invertir en esto. O que no da beneficios inmediatos.
En primer lugar, el dinero que se paga por algo es cuando hay demanda para que esa cosa a su vez satisfaga una necesidad ¿que beneficios inmediatos da un nuevo bebé? pero es el bien por excelencia (las personas) y pienso que esto es también un bien final para empezar. Uno que no pueden costear particulares si el objetivo es demasiado ambicioso y lo ha de hacer la humanidad colaborando.
Se puede pensar que se necesita invertir más en plantas curativas y sangrías y tener más dinero para comprarlas y transportarlas y no contando con una nueva ciencia llamada microbiología.
También que si hay carestía para vivir al día tal vez talar los árboles y cazar y vivir al día sea lo necesario y no perder el tiempo haciendo cosas como limpiar el bosque para evitar incendios cuando no se puede costear y se está viviendo al día. Pero hacer algo que sea un bien para todos siempre que no sea una carga para las necesidades primordiales no es algo a descartar sino a ir considerando pero cuando se pueda
Y con eso de la nueva ciencia quiero decir que no creo que sea solo el poder ir a lugares sino algo que puede dar frutos según como se enfoque como decía al inicio
Ahí fuera durante el viaje no hay un lugar, ni aire, ni agua, ni comida, ni sistemas sanitarios, ni regulación de temperatura, ni presión atmosférica, ni tenemos estructuras sociales montadas, ni sistemas educativos para los críos o la gente durante el viaje. Etc.
No hay nada ahí (o casi) y o bien se sacan recursos a mansalva de la Tierra destrozando a la vez recursos de esta siguiendo el sistema de hacer las cosas que hemos tenido hasta ahora (el sistema por el que no tenemos solucionadas necesidades básicas y nos planteamos la falsa dicotomía entre viajar fuera o hacer escuelas) que es más o menos el sistema de fuerza bruta del Saturno V a la Luna. Un sistema que nos haría perder más recursos de la Tierra sin aportar recursos externos y limitaría los intentos de hacer viajes y explorar el espacio o lo restringiría
O bien se enfoca de forma diferente con un plan más a largo plazo en el que la tecnología sea llevada al límite de la perfección eliminando gracias a su necesidad de usarla para viajes de los problemas que tiene y otra forma de gestionar los recursos.
hacer tecnología nueva para resolver todos los problemas para vivir ahí afuera durante misiones largas sin carretear gran cantidad de recursos sino que esta sea realmente eficiente -y bajar la cantidad de recursos necesarios-, barata, disponible, segura, confiable, duradera, etc. Y rediseñar cosas o llevarlas a la perfección de esa guisa porque para vivir ahí se necesita de todo por tanto se han de resolver todos los problemas que tenemos para vivir aquí de la forma más eficiente y segura posible. Es decir en lugar de carretear recursos evitarlo haciendo las cosas de forma que no los derrochen y en todos los ámbitos y necesidades de la vida porque se necesita solucionarlo TODO ahí para misiones muy largas. Incluida medicina y si es necesaria cirugía.
Y después aplicar las soluciones aquí mejorando la gestión de recursos en todos los aspectos de la vida.
Por eso propondría un programa a largo plazo. Una cantidad reducida de vuelos pesados puntual para montar naves grandes usando la ISS como puerto de montaje así los trabajadores tienen la ISS como lugar seguro o si pasa algo.
Según esta forma de pensar el Buran estaba condenado como sistema regular porque necesitaba un cohete como el energía para llevarlo al sitio y el transbordador llevar la carga en la bodega. Al menos que fuera para algo necesario el usar un buran (montar partes de una estación o plataforma para experimentos para la que fuera imprescindible y no se pudiera usar otro método), era todo un derroche en lugar de usar el cohete energía directamente para llevar la carga o uno menos potente y menos costoso para la misma carga sin tener que llevar el Buran a cuestas
El transbordador americano parece más racional en esto. Los cohetes aceleradores se reutilizan, él se reutiliza y el tanque es de menor costo y se destruye. El caso que es un diseño único al que se le eliminó sistema de salvamento, sistemas de vuelo y mayor capacidad para poder cargar com más peso no solo para poder llevarlo fuera sino para poder bajar con mucho peso en el tanque. Si es para un laboratorio puede tener sentido pero parece que estaba orientado a recoger satélites. El caso es que muchas misiones las ha hecho con media bodega y además el sistema de posición de los elementos no ha sido bueno y ha dado demasiados accidentes y costes extra. Y en cada viaje se consumía un tanque lleno y los cohetes con el mismo diseño y distribución no escalable. Lo cual era ineficiente. En fin
Cuando se hacían vuelos aéreos del Enterprise antes del primer lanzamiento del Columbia se propuso el usar el tanque de combustible vacío como base para una estación espacial.
Se podrían mdificar levemente los transbordadores para mismiones puntuales y reutilizarlos para sacar los tanques como partes de un navío grande. En la ISS se podría usar el sistema de montaje de vigas de la Grumman para dar una base larga al lado de un módulo habitable sobre la que acoplar varios tanque (Por ejemplo 3 perfectamente) al otro lado del módulo habitable el sistema giratorio para la nautilus-X (y poder tener algo de gravedad) y el resto planta hacia adelante de la nautilus-x en varios vuelos de gran carga (usando lanzadores pesados o rescatando el energía o un VentureStar si fuera preciso y financiando un número limitado de salidas y módulos por varios paises) o tal vez usar un sistema más económico para grandes cargas aunque …
NO sería un destructor de la guerra de las Galaxias pero sí quedaría un navío grande y reutilizable (esa es la idea -además con los tanques se podría tener sitio para gas impulsor, reservas y otras cosas siempre que se sacaran con un coste razonable-) para muchos viajes si los sistemas lo son y no hiciera falta tan grandes lanzamientos para mantenerlo o ir personal y material sino algo mucho menor.
Pensaba en algo como
http://danielmarin.blogspot.com/2011/05/sanger-ii-y-horus.html
o
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20100030572_2010031337.pdf
Que es un estudio más complejo
Algo que combine turbojet, ramjet, scramjet (a medida que vaya ganando velocidades) y pequeños cohetes (para cuando ya no pueda usar el oxigeno atmosférico) para que sea reducido reutilizable y funcional incluso con una aceleración por railes magnéticos previa. Porque al usar su propio oxígeno sube el peso con lo que sume el combustible con lo que sube el peso y así y al mismo tiempo se necesitan motores más potentes y al final para una masa reducida el vehículo, costes y potencia se dispara en progresión geométrica.
Que se evitaría con un sistema parecido para llevar masas reducidas como personas y equipos simples y mantener la nave espacial mayor haciendo que nuevos viajes costaran poco si los equipos de esa gran nave fueran realmente eficientes.
Con esto se reducen primero los lanzamientos pesados para muchísimos viajes y se reutiliza una estructura con lanzamientos ligeros y costeables bien si se tuviera la tecnología.
El problema son lanzamientos pesados que aún serían necesarios hacer para carga de material para la propulsión y cosas así. Además depende del sistema de propulsión si requiere gran cantidad de material o uno que necesite poco
Para obtener oxígeno para tanques y material para sistemas como este se propuso hace muchos años un sistema llamado PROFAC. Este era un vehículo automático con una campana recolectora delantera y con un motor electronuclear que se moviera por la atmósfera superior recolectando gas y trasformándolo y almacenando el resultado en tanques internos que vaciaría en un tanque orbital puesto para almacenamiento. Así se podría recoger material sin necesidad de grandes lanzamientos y tener un sistema de suministro viable.
Sobre las cargas grandes y mantenimeinto de forma que sea rendible el sistema y para llevar material para construir alguna base en (por ejemplo Marte -y pienso que si se quiere montar una base en marte a parte de tener una buena fuente de energía ya que si no hay vida es más que nada porque del Sol llega demasiado poca para algo como es la vida con la energía, es además explotar los recursos del lugar, llevar maquinaria básica y sostén vital y explotar su minería en lugar de misiones de investigación asépticas. Lo siento pero me parece que ser aséptico con carga a recursos de la Tierra no se puede ser. Se ha de cargar lo que se pueda de los recursos en donde se esté-)
Pues para eso he visto que la tecnología de dirigibles ha mejorado mucho (con nuevos materiales incluidas aleaciones de aluminio-titanio muy resistentes y ligerísimas). Me refiero a los aeroscraft:
http://www.google.es/images?hl=es&source=hp&q=aeroscraft&oq=aeroscraft&aq=f&aqi=g2g-v6&aql=&gs_sm=e&gs_upl=2924l5277l0l5427l10l6l0l2l2l0l581l1772l3-1.2.1l4l0&oi=image_result_group&sa=X
Que para darse un lento crucero turístico o para misiones de salvamento pueden servir pero no es la rapidez lo suyo.
Si para sacar material de la Tierra se pudieran usar de forma segura ya sea con He o bajando la presión del aire interna a medida que se sube vaciando las cámaras por debajo del entorno (no necesariamente una cantidad muy diferente solo de forma continua para ir ascendiendo) luego impulsarse con algo semejante a pequeños VASIRM con una fuente de energía muy potente y pequeña hasta alcanzar la velocidad de la estación y al regresar, ir frenando al bajar e ir cargando aire subiendo la masa de forma controlada bajando lentamente ¿qué?
Si se tardaran dos semanas solo desde el despegue hasta la estación y otras dos en volver por una maniobra que a un transbordador le cuesta 8 minutos ¿qué más da si es para material de carga pesada y para las personas se utiliza un sistema como esos hiperaviones o aviones espaciales?
Así además se podrían hacer diseñados para llevar bases montadas para la Luna o marte carretear con ellas acopladas a la nave mayor y depositarlas en el lugar. Bases con todo el sistema y el material para explotar la minería y lo que hiciera falta para vivir
¿qué parece la idea?
Además luego se podrían usar esos vehículos para misiones humanitarias y otros servicios.
Claro que he dicho VASIRM y un sistema pequeño que de alta energía. El mismo problema con el PROFAC.
Entre los problemas hay uno que además tendría aplicación inmediata en la Tierra si se pudiera resolver el problema de la energía con algo semejante a una fusión nuclear escalable, segura. Que un pueblecito pudiera tener un reactor pequeñito… Uff
La NASA ha trabajado con reactores de fisión de poco tamaño para estaciones en Marte, en la Luna o para naves. Tienen mala fama pero hay un sistema muy trabajado como un barril de grande que puede dar energía a una pequeña ciudad y podría ser usado en el tercer mundo y cosas así. Claro que tiene mala fama y demás el sistema
para la propulsión recuerdo (además hay una entradas en este blog) que se trabajó (y fueron probados con éxito desde mayo del 1964 hasta agosto del 1969) con motores nucleares en donde el reactor nuclear estaba montado en el mismo motor y aceleraba un gas como hidrógeno (como los NERVA(nrx)-kiwi-phoebus-pewee-XE)
Como se ha comentado en este blog en entradas pasadas:
http://danielmarin.blogspot.com/2010/11/cohetes-nucleares-la-conquista-del.html
maravillosos motores que resolverían el problema para la propulsión de esa nave y el sisetma de marchas de menos potencia a más podría servir para esos aeroscraft
Se proponen sistemas solares, pilas atómicas, células de combustible, propulsión química pero todo esto son demasiados recursos gastados excepto pilas atómicas y paneles solares. Pero los paneles solares dan poca energía para lo que se quiere. Dependen del Sol y como en la Tierra no son la solución no lo serán para esos sistemas. Si bien en órbita a la Tierra se puede conseguir más energía en paneles (y enviarla a la Tierra en forma de microondas con lo que la tecnología revierte en soluciones en la Tierra) para ir por todo el sistema solar no sirven -sí en puntos de lagrange en donde tener alguna base espacial en el sistema Tierra, luna por ejemplo-, en la Luna tenemos que una cara siempre da a la Tierra. En Marte en realidad es que hay poca energía del Sol y un frío que se las pela y por eso mismo ahí la vida no funcionaría y por eso mismo se debería tener un sistema propio independiente
He nombrado los cohetes VASIRM para el aeroscraft y creo que serían adecuados para la nave. Tienen también sistema de marchas y empujan un gas que se convierte en plasma antes de entrar en un sistema de espejos magnéticos gracias a un sistema de energía separado del motor. Esa es la diferencia entre un NERVA de los 60 y lo que se ha conseguido desde entonces como el VASIRM: el poder separar el motor de ese estilo de la fuente de energía para no depender de una concreta. Y se puede usar solar. pilas atómicas… Pero si la fuente de energía es inferior al reactor que venía en el mismo motor de un NERVA ¿qué mejoras se tienen? Para el aeroscraft ese puede pero ¿para viajes reiterados grandes con la misma nave?
Sí hay reacciones para pilas atómicas que darían energía para un viaje a Marte para un VASIRM en unos meses -se ha propuesto una reacción que podría servir para llegar a Marte en dos meses-. Pero eso es para un viaje concreto o viajes restringidos no para ser habituales ni por tanto para soluciones energéticas para la Tierra como rebote de la tecnología que es lo que se desearía.
Los reactores de fusión aún están en fase de investigación y montar un tokamat o un sterellator como el del INTA en tamaño es algo enorme aunque fueran viables para una nave así. Serían más para una nave sí acorazado de la Guerra de las Galaxias, o de ciencia ficción o para una base ya muy trabajada en Marte…
El problema es que si se usa fisión del tipo como ahora habrá desacuerdo y reprobación social (sobre todo después de los accidentes) y la fusión parece no estar madura además de serlo debería ser escalable
Lo dela fusión fría era todo una animación porque parecía escalable y rentable pero fue un bluf.
Se puede conseguir fusión incluso en un garaje pero siempre se consume más energía para iniciar la reacción que la que se obtiene por confinamiento inercíal, electromagnético o lo que sea.
Hay un par de cosas muy interesantes.
En el ITER y otros sistemas el plasma es contenido por imanes superconductores pero el principal problema es que una parte muy relevante de la energía se la llevan neutrones acelerados con energía cinética que la sacan de la reacción. Eso es un problema muy serio porque se pierde energía (en los armamentos atómicos es aprovechada con diversos trucos que no son transferibles) y pueden ser peligrosos en su exposición sino está el reactor bien confinado.
En el ITER se piensa usar un compuesto de Litio en las paredes del reactor para que los neutrones lo conviertan en tritio y este ingrese en la reacción mejorando el rendimiento y haciendo que sea rentable energéticamente. En una estrella no hay problema porque es que además de campos magnéticos es que las cosas pesan una barbaridad y los neutrones pesan: P además de ser algo muy denso en el núcleo y un fotón necesitar un millón de años para alcanzar la superfície en uan estrella como el Sol.
Así que tenemos el problema de la escalabilidad y el rendimiento que si se solucionara satisfactoriamente daría una gran solución además a los principales problemas de la humanidad
Una idea inicial es usar He3 como combustible nuclear ya que su reacción no da neutrones salientes y se puede aprovechar la energía con la tecnología. El caso es que es un isótopo rarísimo que hay pácticamente nada en la Tierra aunque parece que hay cantidades atrapadas en la Luna y en Calisto (uno de los 4 satélites galieanos de júpiter :P)
ASí que para solucionar un problema estamos que se debería usar la solución dispobible para conseguir el material ¿usar paneles solares para el viaje a la Luna y luego con esas bases extraer He3 que usar en la nave -o naves en caso de montarse varias-? no parece una solución para los conflictos de la Tierra, precisamente. Sí una solución y a demasiado largo plazo y con demasiado coste y recursos gastados de antemano antes de conseguirla para esa o esas naves y el proyecto de viajes. Además el He3 parece tener un rendimiento alto con lo que sí iría bien en esas nave, serái como el dilitio del enterprise de star treck…
Y de toda forma se necesitaría un reactor o mecanismo pequeño y seguro adecuado para esas naves (se podrían montar varios generadores si fueran pequeños en varios viajes en lugar de uno grande porque el principal problema es la gran masa en un solo viaje, claro)
Pero buscando un medio para hacer el equivalente a una pila atómica en la fusión nuclear y después de tener en cuenta todo eso un grupo de gente en una universidad consiguió montar una caja (pero puede ser cilíndrica o de otra forma) del tamaño de un microondas llenada de agua pesada (el hidrógeno es todo deuterio conseguido por centrifugadoras especiales de agua purificada) y se montaron algo aprecido a dos espejos magnéticos en el interior del agua que a la vez tenían los electrodos de salida de la energía y entrada
Cada espejo magnético estaba hecho de tandalato de litio (una molécula en forma de cubo con átomos de litio en cada vértice, en uno uno de nitrógeno y con un átomo de tántalo en cada cubo molecular). Cierto que el litio se ha de conseguir de minas como el tántalo que es precisamente el elemento que se saca del famoso «coltán»
Es un material piroeléctrico
Al suministrar energía eléctrica a ese material la pasa a energía calorífica pero concentrada en un espacio muy reducido como si fuera una lupa. Es decir no es fusión realmente fría sino caliente aunque la caja esté bastante fría, lo que ocurre es que el calor del valor de millones de grados se concentraría en espacios del tamaño de varios átomos entre los electrodos. Además este material convierte a su vez calor en electricidad. El aparato estuvo funcionando 8 horas seguidas sin problemas y dando más energía que la necesaria para arrancar. pero el chisme tenía una placa de vidrio especial. La energía que liberaba en forma de luz era tan poca que en la más absoluta oscuridad brillaba solo un poco en color rojo apagado. La mayor parte de la energía se emitía en forma de neutrones saliendo fuera. Es un aparato para crear neutrones para aplicaciones médicas pero no sirve aparentemente para fuente de energía ilimitada en aplicaciones prácticas. Es el mismo problema se escapa la energía en forma de velocidad en neutrones.
pero en este caso se ve que es escalable y es autocontenida la reacción, es decir que sí tiene esas propiedades la fusión nuclear y se pueden conseguir para la nave o para la Tierra en una aldea perdida si no fuera por la pérdida en los neutrones de la energía relevante
Cuidado que además de esta propuesta de algún material reflectante de neutrones voy luego a hacer otra de diferente y mucho
Sobre los materiales para frenar y devolver neutrones:
Se emplea el agua, el agua pesada, el grafito, el berilio, el óxido de berílio y otros (hay algo relativo al calcio)
Los compuestos de berilio quedarían descartados sí rebotan y añaden neutrones (unas 30 veces más) siendo tóxicos y demás problemas. Pueden ir muy bien para una bomba atómica y es el material usado para eso pero no en la aplicación.
El interesante es el grafito que frena neutrones sacándoles energía cinética en forma de calor pero no hace de barrera perfecta aunque es una barrera parcial sí sirve de moderador en reacciones nucleares en reactores de fisión nuclear evitando reacciones en cadena por culpa de los neutrones y controlando la reacción en la central de fisión de forma sostenida.
Se podría poner una cantidad alrededor de los electrodos en una o varias capaz concentricas para ir frenándo neutrones y calentar el entorno, claro que puede ser demasiado y se puede ir al garete todo
Y para frenarla se pueden añadir más barras de grafito que apantallen los neutrones. Sí en una bomba atómica o en una central nuclear actual de fisión la energía de estos es aprovechada y decisiva y lo que determinaba la masa crítica que se sustituyó por «densidad crítica» (de neutrones :))
Bueno. Si hubiera un material que hiciera algo así como de espejo totalmente limpio de los neutrones evitando sus problemas y devolviendo su energía a la reacción se podrían conseguir reacciones sostenidas mayores. Esa pila podría tener el rendimiento que se quisiera (hasta el límite de los materiales su grosor, etc empleado, claro). Los reactores mayores serían viables y un problema serio que aqueja a la humanidad resuelto con la fuente de energía que nutre el universo, hace brillar las estrellas y demás… Y con posibilidad de tener pequeñas pilas en pueblos pequeños, Fuentes de energía suficientemente grandes para naves espaciales con motores de magnetoplasma y un buen salto para la humanidad.
En un artículo en una revista científica se publicó un artículo sobre un estudio de actualización del arsenal de cabezas nucleares de USA, las revisa los laboratorios SANDIA y estos después de numerosas revisiones dicen que estallarán en la potencia diseñada tranquilamente ahora o dentro de 100 años (se usa cantidades reducidas de tritio que decae con el tiempo) y el ejercito que sabe manejarlas, no les han robado ninguna y las tratan con cuidado. En las reformas que se barajan está la de sustituir el berilio (difícil de obtener, tóxico, peligroso, quebradizo pero puesto bien dentro de su protección y recubriendo fragmentos de plutonio) como reflectante por otro material que en una entrevista a un general este decía que era seguro, reflejaba bien los neutrones, barato, si alguien tenía una cantidad en la comida no se envenenaba ni le pasaba nada tanto es así que se había usado en prótesis dentro del cuerpo en algunas personas. Vamos la «solución» perfecta. Pero era un secreto decir cual era ese material
Como he dicho más de una vez en varios blogs las aplicaciones prácticas serán secretas pero el material en sí no y habrá sido expuesto en publicaciones científicas junto con otros para refrendar sus propiedades pero no para indicar en absoluto que se destinaría a eso u otra cosa si es secreta sino su información en bruto y análisis para algunas aplicaciones: Porque la ciencia funciona necesariamente en abierto al menos en el conocimiento básico o no se podría avanzar en nada. Vamos que las conspiraciones sobre ocultaciones están en otra parte y no en donde a veces se señala incorrectamente (y aún se confunde más y se evita más la vista sobre las ocultaciones reales y quienes conocen el ambiente científico bien menos crédito darán a los supuestos denunciadores de conspiraciones al ser evidente por propia experiencia que no es cierto lo que dicen tal como lo dicen)
Así que el material he dado por hecho que será de dominio público pero no ese uso concreto pero sí sus propiedades y su posible uso clínico
No puedo estar para nada seguro pero..
En el grafito son los átomos de carbono los que frenan los neutrones y van liberando su energía en forma de calor aunque dependerá de la cantidad de grafito lo que se consiga frenar. Pero la energía estará en medio de una capa grande los neutrones atrapados por ahí… Lo que sería interesante es devolverlos a la reacción todos y sobre todo devolver toda su energía
¿hay algún elemento que funcione mejor o una combinación de elementos? Además de carbono hay algún artículo sobre el posible uso del calcio pero muy poco
El fósforo tiene un par de características: que solo no permanece y se enlaza con lo que sea liberando energía del enlace y que si absorbe un neutrón se convierte en radiactivo pero lo termina liberando de nuevo. Aunque el neutrón no puede tener demasiada energía para el proceso.
Pues bien para saber el grado de agresión que hacen las pastas dentríficas sobre los dientes (porque han de eliminar la placa pero no estropear el esmalte demasiado) se hizo un estudio de forma curiosa
Se emitieron neutrones sobre los dientes de forma que ocurrió que el material del esmalte los frenara lo suficiente para que fueran absorbidos por el fósforo de la superfície. Sin hacer daño a la persona. Luego esta se limpió la boca con cada pasta y con un aspirador especial que evitaba que fosforo radiactivo fuera tragado se recuperaba este y se miraba cuanto desprendía la pasta del conjunto por abrasión y así saber el nivel de abrasión de la pasta dentrífica.
¡bingo! Creo
El principal material del esmalte es la hidroxipatita de la que hay geles sintéticos con los que hacer dientes a medida para implantes o incluso material para implante ocular. Pero está hecho de Ca10(PO4)6(OH)2 calcio cristalino.
El agua y el agua pesada también sirven para frenar los neutrones y son usados de moderadores como el carbono. parece que lo que importa es el poco tamaño del átomo y que estos estén cercanos entre sí para que un neutrón coincida temprano con alguno en su trayecto
La hidroxipatita también tiene oxígeno e hidrógeno además de un montón de calcio (no es soluble al agua con ácidez normal pero en acidez muy alta causada por ejemplo por el ácido láctico que los microorganismos de la caries liberan al digerir la glucosa -por eso lo del azúcar malo para la caries-) se puede disolver.
Así que pienso que tal vez se trate de hidroxipatita. Los neutrones serían frenados y liberada parte de su energía en forma de calor y enseguida serían absorbidos por un átomo de fósforo sin penetrar demasiado y este al tiempo lo devolvería. El fósforo si por culpa de la energía quedara libre al ser tan reactivo acabaría otra vez reaccionando y liberando la energía del enlace
Tal vez sea una especulación excesiva pro falta de suficiente información pero parece probable que sea ese el material (luego puede ir o no acompañado de algunas capas de grafito)
Y para la protección externa, mirando la protección que usa la estación espacial frente a partículas cargadas y radiaciones varias diría que la carcasa estaría bien si fuera protegida por los mismos tipos de kevlar, nextel (un material cerámico a base de aluminio , sílice y óxido de boro sino me confundo) y el compuesto de aluminio que se utiliza para un módulo de la estación espacial
Puede ser interesante:
http://books.google.es/books?id=LzF3jg9UI-EC&pg=PA14&lpg=PA14&dq=f%C3%B3sforo+neutron&source=bl&ots=i_le6LfE6f&sig=NSwBeJUA5cj2yjNgmOqvhNvWRp0&hl=es&ei=P5B6TdWmHoebhQeDmJzjBg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=7&ved=0CFoQ6AEwBg#v=onepage&q&f=false
http://books.google.es/books?id=BWgSWTYofiIC&pg=PA755&lpg=PA755&dq=grafito+neutrones&source=bl&ots=z35TLWPgIX&sig=S2q3pfb6sdadVRI5t9KRIdkh94w&hl=es&ei=JZR6TbDwK8mxhAfuzbDwBg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=10&ved=0CE4Q6AEwCQ#v=onepage&q=grafito%20neutrones&f=false
http://www.cienciafutura.org/
http://www.newscientist.com/article.ns?id=dn7315
http://www.physics.ucla.edu/~naranjo/ucei/ucei.pdf#search=%27fusion%20lithium%20tantalate%20crystals%20Brownridge%27
http://fire.pppl.gov/accel_crystals_japhys_05.pdf
Ahora la propuesta diferente al material reflectante por si al final esto no sirve
En lugar de reflejarlos usar el sistema anterior para crear neutrones en un nucleo envuelto en material que los absorba a base de uranio empobrecido.
Así tener un reactor final de fisión pero que no sea el material fisionable el que emita los neutrones sino otro sistema que se enciende y apaga a voluntad, que es autocontenido que se podría aliemntar de la energía de la fisión para aumentar la reacción y la fisión fuera del todo controlable como una bombilla. Además al no depender del material de la fisión y no necesitar moderador ni refrigeración larga después de ser apagado y el material inicial se pueda coger con las manos (puede causar cáncer si es ingerido o inhalado como ha hecho el polvo de blindaje y balas en conflictos bélicos usando uranio empobrecido para dichos blindajes y puntas de bala penetrantes, pero se pueden manejar tranquilamente las cosas hechas con el material con un poco de cuidado inferior al necesario para manipular un fitosanitario corriente) Controlar la reacción hasta la energía necesaria sin necesidad de grandes paneles radiadores y tal vez con un mínimo blindaje podría estar en la parte posterior de la nave o en los tanques traseros. Y alimentando motores VASIRM y la nave.
Después como no depende la cantidad de neutrones útiles del material en sí sino de un mecanismo de fusión controlable. Se podría usar este para continuar fisionando el material de forma lenta dando menos energía en plantas de estaciones espaciales y cuando no diera suficiente en un cementerio aparte en donde se usara el emisor de neutrones para ir bajando la actividad con fisión paulatina y controlada de todo el material de unos elementos a otros hasta que no representara peligro alguno ya más
Lo mismo para aldeas, y centros en la Tierra
¿qué parece la idea?
Más adelante y gracias a la poca gravedad de la Luna y Marte se podrían hacer naves espaciales más grandes incluso montando naves con hormigón en el espacio a prueba de viento solar, de mayor tamaño, con comida, oxígeno y demás conseguido con el material de la Luna y Marte de su agua y minerales con la energía de plantas de fusión o mixtas. naves que sí tengan reactores de fusión de tamaño ya mayor y así.
para algo grande se podría vaciar un asteroide haciendo agujeros, inyectando agua y calentándola hasta hacer estallar y sellarlo. Meter una atmósfera, hacerlo girar y usar sistemas de fusión nuclear -que remedio- para mantener la vida, los sistemas y la propulsión
Y ya estaría casi la cosa
Digo que casi porque sería deseable que en la aceleración del magnetoplasma de los espejos magnéticos de los motores VASIRM se consiguiera también fusión nuclear ahí de forma que se convirtieran también en pulsocohetes en lugar de un sistema como la Orión. Así el sistema solar estaría todo a nuestro alcance y sistemas cercanos tras análisis automático
Y la vela solar para llevar material con uno de esos aeroscraft sin prisa a estaciones o lugares pero con rutas regulares…
Shilima khemen
Muchas, muchísimas gracias (Shilima khemen es «hasta la vista» y uso Suzudo de nick 😛 gracias) Y más agradecería unas fuertes críticas a cuantas más cosas mejor o si sirve algo de ese «plan». Es larguísimo y aún así veo que faltan detalles como una malla de material que del calor consiga electricidad metida en el uranio, si sería correcto que en los aroscraft hubieran módulos inchables e inchados dentro como habitaciones para bases o lo que fuera y no necesariamente muchos módulos demasiado pesados, etc…
Shilima khemen
Ah, perdón con la confusión con el nick. No conocía esa expresión. ¿Es emesal?
Saludos.